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Gérard Mourou
(TANA éditions, 2026, 18.90€)
Lorsqu’un homme de science prend la plume pour raconter son parcours, il contribue à démystifier la science et à la rapprocher du grand public. A fortiori lorsqu’il s’agit d’un prix Nobel, à qui l’on doit les opérations de la cataracte ! C’est le cas de cette autobiographie de Gérard Mourou, prix Nobel de physique 2018, qui vient ‘être publiée.
Enfant, le petit Gérard baigne dans le monde de l’électricité. Son grand - père et son oncle travaillent dans la distribution électrique. Son père, ingénieur à EDF, l’emmène sur ses chantiers et lui transmet la passion des sciences. Il a 16 ans quand le laser est inventé. Puis se développe le laser pulsé qui émet des impulsions lumineuses ultra courtes de dizaines de picosecondes1. On peut ainsi observer des mouvements ultra rapides, tel celui des molécules. Pour sonder plus avant la matière, on cherche à produire des impulsions toujours plus courtes et plus puissantes. Un défi technique que Mourou relève. Ce sera le fil conducteur de son parcours scientifique.
Après un doctorat à Paris, des séjours à Québec, San Diego, et Saclay, il répond aux sirènes américaines et le voici en 1978 à Rochester, dans l’état de New York. L’intensité des lasers pulsés plafonne depuis 15 ans. Toutes les tentatives pour amplifier la puissance des impulsions conduisent à des échecs car les matériaux ne résistent pas. Mourou casse beaucoup de matériel durant ces années 80 ! Comment contourner l’obstacle ?
C’est sur un télésiège qu’il eut son idée de génie! Il l’explique en deux phrases : on prend une impulsion extra-courte, on l’étire dans le temps en la décomposant en ses différentes fréquences. L’ensemble perd de sa puissance et peut être amplifié sans casse, puis le tout est recomprimé pour donner une impulsion de très haute puissance. Cette recette très simplifiée suppose une série de prouesses technologiques dans la manipulation des impulsions. Un an plus tard, en 1986, Mourou réalise un laser de table d’1 térawatt1. Une avancée prodigieuse car, à cette époque, un laser de cette puissance était une machine monstrueuse qui occupait un bâtiment entier ! Le NY Times s’enthousiasme pour cette nouvelle technique baptisée CPA. Mais Mourou pense déjà à la phase suivante : gagner encore un facteur de 1000, atteindre le pétawatt1 et la femtoseconde1. Le Directeur de Rochester n’est pas convaincu. Qu’à cela ne tienne, Mourou déménage à Ann Arbor, où l’Université du Michigan l’accueille dans un laboratoire tout neuf. Lui et son équipe de 15 personnes ! Une première aux Etats-Unis où la recherche est surtout individuelle.
La technique CPA conquiert le monde. Grâce à elle, le japonais Toshiki Tajima réalise un accélérateur de particules par laser. Mourou invente le paratonnerre à laser. Les sociétés créées pour vendre les produits CPA sont florissantes. Mais la plus belle surprise vient d’un accident.
En 1993, un étudiant de l’équipe Mourou, ayant commis une imprudence, est atteint à l’œil en travaillant sur un laser femtoseconde¹. L’interne de l’hôpital observe un impact sur la rétine, minuscule, très net, et très différent des cratères aux contours flous causés par les lasers picoseconde. L’impulsion femtoseconde est si courte qu’elle semble ne pas avoir d’effet thermique sur les tissus environnants. Une opportunité pour la chirurgie oculaire ? La Direction de l’Université en fait le pari. L’étudiant et l’interne se lancent dans une série d’essais (sur des yeux de porc !). C’est un succès total. Ils fondent une société en 1997, et le premier laser spécialisé en chirurgie de l’œil est commercialisé en 2001. Sans fausse modestie, Gérard Mourou se dit fier d’être à l’origine d’une technique qui permet de corriger les troubles de vision, dont la cataracte, de 4 millions de personnes par an. Cette invention, comme souvent, est le fruit d’une série de hasards : la présence d’esprit du jeune interne, l’expertise du patient en lasers pulsés, et la décision rapide de l’université. L’occasion pour Mourou de vanter la formidable réactivité de la recherche américaine.
En 2004, il revient pourtant en France, après 30 ans de vie américaine. Il construit le laser Apollon, à la puissance record de 10 pétawatt1, bientôt supplanté par les trois lasers du projet européen ELI qu’il a lancé.
Il cherche à accroitre le rythme des impulsions, encore insuffisant pour concrétiser son projet de recherche favori : le traitement des déchets radioactifs. En les bombardant de neutrons produits par un laser, on les transmute en isotopes instables qui disparaitront en quelques mois.
En 2024, âgé de 80 ans, il va diriger un centre de recherche flambant neuf en Chine, où le japonais Tajima le rejoint. Ses projets concernent les déchets radioactifs, la fission nucléaire au thorium, le nettoyage des débris spatiaux, la protonthérapie, la cardiologie (l’objectif est d’éviter les opérations à cœur ouvert). Et puis ce visionnaire infatigable rêve de passer de l’attoseconde à la zeptoseconde1, de simuler des trous noirs, de créer de la matière à partir de la lumière (« le claquage du vide » !).
Le récit de l’auteur est jalonné d’intermèdes pédagogiques sur la nature de la lumière 2, sur les lasers, sur les liens entre peinture et lumière. Gérard Mourou n’est pas avare d’anecdotes personnelles. On le découvre amateur de peinture, d’opéra, de littérature, d’idéogrammes japonais, de natation : à 80 ans, il a traversé le lac d’Annecy à la nage !
Son évocation du « moment Nobel » est émouvante. Il exprime son bonheur de partager le prix avec son étudiante, la canadienne Donna Strickland. Un fait rare sinon unique.
Gérard Mourou conclut son livre sur une pensée lumineuse : « C’est la recherche que l’on ne fait pas qui coûte cher ».
Pierre Potier
1. Glossaire des unités, utile pour suivre l’évolution des lasers pulsés.
Chaque unité se déduit de la précédente par un facteur de 1000.
Exemple : Avec une énergie d’un joule, une impulsion d’une femtoseconde a une puissance d’un pétawatt
| Temps | Valeur en secondes | Puissance pour une énergie d’1 joule | Valeur en watt |
| Seconde | 1 | Watt | 1 |
| Milliseconde | 10-3 | Kilowatt | 103 |
| Microseconde | 10-6 | Mégawatt | 106 |
| Nanoseconde | 10-9 | Gigawatt | 109 |
| Picoseconde | 10-12 | Térawatt | 1012 |
| Femtoseconde | 10-15 | Pétawatt | 1015 |
| Attoseconde | 10-18 | Exawatt | 1018 |
| Zeptoseconde | 10-21 |
2. Dans l’intermède sur la nature de la lumière, on qualifie Isaac Newton d’ « astronome américain ». (p.43). La maison d’édition a été informée et présente ses excuses pour cette erreur d’un correcteur.
Vinciane Despret et Pierre Kroll
(Éditions Les Arènes, 2024, 26€)
Comme le suggère son titre, c’est de manière un peu déjantée que ce livre aborde le sujet de l’évolution des espèces. Chaque chapitre s’ouvre sur une petite bande dessinée, mettant en scène Dieu, Darwin et des animaux, et réalisée avec humour par le caricaturiste belge Pierre Kroll. La substance du livre reste dans le texte écrit par Vinciane Despret, philosophe et éthologue à l’Université de Liège.
Le ton est donné dès l’introduction. Les dessins racontent une vaste manifestation d’animaux en colère contre leur créateur. Ils l’accusent d’incompétence, demandent justice pour les espèces disparues, se plaignent de vices de fabrication : le mille-pattes « ne demandait pas autant de pattes » ! Selon le Talmud, c’est après 26 échecs successifs que Dieu a finalement créé le monde, en déclarant : « Pourvu que celui-ci tienne ! » Chaque nouvelle tentative se faisait à partir des débris de la précédente. Un mécanisme analogue à celui de la théorie moderne de l’évolution des espèces de Darwin, où la nature ne cesse de se réinventer. Les seize chapitres de ce livre sont seize coups de projecteurs sur ce « bricolage incessant ». Quelques morceaux choisis :
En 2010, on découvre en Chine des fossiles de petits dinosaures, vieux de 150 millions d’années, révélant qu’ils étaient couverts de plumes très colorées. L’apparition des plumes se justifie par leur effet thermorégulateur bénéfique à l’animal. Mais pourquoi cette excentrique coloration ? Selon Darwin, la réponse ne vient pas de la sélection naturelle, dont il est pourtant le père, mais du choix esthétique des femelles, qui préfèrent les plus beaux mâles. Un argument de « sélection sexuelle » peu apprécié dans l’Angleterre victorienne. D’autres théories ont été proposées et sont abordées dans le livre, mais Vinciane Desprets opte pour la position de Darwin : « Les animaux ne font pas que de l’utile et l’adaptation n’est pas tout. Il y a bien plus de fantaisie et de créativité que ce que les biologistes du tout adapté n’imaginent » croit-elle. Quant à nos dinosaures emplumés, leurs pattes avant vont se transformer en ailes ; ils vont apprendre à voler et échapperont ainsi à l’extinction de leurs cousins. Ils sont les ancêtres des oiseaux.
Les colibris mâles ont (eux aussi) un plumage coloré. Les femelles portent une robe plus terne, sauf certaines qui ont adopté le plumage des mâles. Pourquoi ce déguisement ? Pas pour séduire les mâles qui visiblement préfèrent les femelles dans leur robe naturelle. L’énigme a été résolue récemment. Autour des points de nourriture, il y a de la concurrence. Dans la cohue générale, les femelles se font agresser, et sont reléguées au deuxième plan. Sauf les femelles travesties : leur apparence suffit à imposer le respect. L’invention du déguisement permet d’avoir la paix ! Le retard de cette découverte (2021) provoque l’ire de Vinciane Despret, fustigeant « l’ indécrottable habitude [des scientifiques] de n’accorder leur attention qu’aux mâles ».
Lorsque des lionnes s’approchent d’une gazelle de Thomson, celle-ci a parfois un comportement étonnant ; au lieu de déguerpir, elle fait face, et se lance dans des sauts répétés de deux mètres de haut, « le corps arqué et les jambes raides ». Explication unanime,: cette gazelle risque sa vie pour alerter ses congénères. L’affaire semble entendue, lorsqu’un zoologue israélien observe que ladite gazelle n’est, en fait, jamais attaquée par les lionnes ! Celles-ci préfèrent s’attaquer à des gazelles moins démonstratives, à priori moins sportives et plus faciles à capturer. La parade osée de la gazelle sauteuse s’avère payante.
Toxoplasma gondii est un parasite, dont le destin est terrible : il ne peut se reproduire que dans l’intestin de chats ou autres félidés ! Comment y arriver ? En se servant d’une proie du chat comme cheval de Troie ! En 2011, on découvre que des rats porteurs de Toxoplasma, et seulement ceux-ci, sont excités en présence d’urine de chat, et recherchent leur prédateur au lieu de le fuir. Dans une stratégie machiavélique stupéfiante, le parasite a modifié le cerveau du rat pour accomplir son destin ! De nombreuses observations montrent que le cerveau des mammifères peut être affecté par des bactéries. Il est possible de rendre sociale une souris asociale en modifiant son peuplement bactérien ! L’auteure rappelle que l’être humain héberge 160 espèces de bactéries formant des écosystèmes complexes dans les organes, la peau, la bouche, l’appareil respiratoire, l’intestin.
Le livre renferme bien d’autres petits bijoux comme l’extinction de l’élan d’Irlande avec sa ramure de 3 mètres, le paon qui fut le cauchemar de Darwin parce qu’inexplicable, le wombat et ses crottes cubiques, l’inclassable ornithorynque, le bernard-l’ermite sans carapace (« vous n’oubliez pas quelque chose ? », se plaint-il dans un dessin), la moule d’eau douce aveugle et ses leurres, l’évolution de l’œil, la théorie du handicap.
Lorsque l’on referme ce livre, on reste émerveillé devant l’extraordinaire et foisonnante inventivité de la nature. La lecture est plaisante. Le texte est abordable alors que les concepts décrits sont parfois complexes. La distinction est assez bien faite entre les faits observés et les multiples théories. Les dessins apportent une touche détendue et ludique à l’ensemble.
Un livre à mettre dans toutes les mains !
Pierre Potier
Boris Laurent
(Éditions Delachaux et Niestlé, 2025, 17,90€)
Pourquoi s’intéresser aux astéroïdes, ces quelques millions de gros cailloux qui tournent autour du Soleil ? Pour plusieurs raisons : D’abord, les astéroïdes sont liés à notre histoire depuis la nuit des temps et on leur doit quasiment notre existence. Ensuite, ils sont potentiellement dangereux et doivent être surveillés de près. Enfin, ils sont riches en minerais rares, et pourraient devenir les eldorados de demain. Tels sont les thèmes explorés dans ce petit livre par Boris Laurent, sous les angles scientifique, économique, technologique et géopolitique.
Les astéroïdes sont les débris restants après la construction du système solaire. Ils ne se sont agrégés ni au Soleil, ni aux huit planètes, ni à leurs 288 lunes. L’analyse de leur composition chimique est précieuse pour tenter d’expliquer les étapes de la formation du système solaire, et même de l’apparition de la vie sur Terre. Leurs orbites se situent principalement entre celles de Mars et de Jupiter, et ne croisent donc pas l’orbite terrestre.
Mais les orbites ne sont pas immuables. Sous l’influence de Jupiter, et de l’action des rayons solaires, certains astéroïdes glissent vers des orbites qui croisent l’orbite terrestre. Ce sont les « géocroiseurs » : ils peuvent entrer en collision avec la Terre. C’est un géocroiseur qui a anéanti les dinosaures, il y a 65 millions d’années, ainsi que 75% des espèces de la planète, ouvrant la voie au développement des mammifères, et des êtres humains ! On doit beaucoup aux astéroïdes ! Plus récemment, en 1908 à Toungouska en Sibérie, un géocroiseur de 60m a explosé à 10 000 m d’altitude. Il n’y eut pas de victimes dans cette zone de taïga inhabitée, mais l’onde de choc a balayé 80 millions d’arbres.
Un système de surveillance a été mis sur pied avec la participation de toutes les agences spatiales du monde. On a répertorié 14 géocroiseurs à risque d’impact (de 0,2% à 10%) dans le prochain siècle ; ils mesurent 40m ou moins. Des chiffres rassurants. Mais la surveillance doit être maintenue car on découvre 3000 nouveaux géocroiseurs par an !
Comment ferions-nous pour dévier un bolide qui fonce vers nous ? L’auteur décrit quatre solutions : Le frapper fort avec une charge lourde ; agiter une sonde dans son voisinage (action de la gravité) ; faire exploser une bombe nucléaire (action des rayons gamma) ; le remorquer (en y ancrant des propulseurs)
On en vient à la partie prospective du livre avec l’éventuelle exploitation minière des astéroïdes. L’auteur rappelle le fameux rapport du Club de Rome de 1972, qui pose le problème plus que jamais actuel de la croissance continue dans un monde aux ressources limitées, en particulier en métaux. La solution passerait-elle par la colonisation des astéroïdes ? C’est cette dernière que la suite du livre décrit.
Les astéroïdes recèlent en abondance des métaux communs dont on prédit la rareté prochaine sur Terre : fer, cobalt, nickel ; mais aussi nombre de métaux rares : argent, or, titane, platine, palladium et autres ; et enfin les fameuses 17 « terres rares », qui ne sont pas si rares, mais produites à 97% par la Chine, et indispensables dans les semi-conducteurs et les batteries.
Des chiffres incroyables circulent sur la valeur des gisements. Un seul astéroïde est souvent estimé à des centaines de milliards de dollars (Md$). Mais la palme revient à Psyché, long de 280 km, estimé à 10 000 Md$ ! Évidemment, tous ces chiffres sont encore très préliminaires.
Malgré ces incertitudes, la colonisation des astéroïdes est en route, cadrée par le programme Artémis qui regroupe les USA, le Canada, l’Europe et le Japon. Le chemin pour les astéroïdes passe par la Lune et Mars. Le retour de l’Homme sur la Lune est prévu à partir de 2027. On assemblera ensuite la Lunar Gateway, orbitant autour de la Lune., qui servira de base avancée pour aller sur Mars. L’Europe en fournira le module de service.
L’auteur brosse un panorama des engins, capsules, navettes, fusées, sondes, existantes ou en développement, ainsi que des acteurs impliqués, publics et privés, y compris quelques start-up françaises. Il énonce les nombreux défis techniques à résoudre pour le transport, l’amarrage, le forage et l’extraction du minerai, et la protection contre les radiations. Se poser sur une surface rocheuse, inégale, glacée, en rotation, relève de l’exploit technique : le harpon propulsé ou les microgriffes, inspirées des insectes, sont les solutions à l’étude.
La panoplie des techniques de propulsion pour le transport témoigne de l’inventivité des ingénieurs : Moteur ionique, fission ou fusion nucléaire, voile solaire. La Chine annonce un moteur à fission nucléaire qui se déploie dans l’espace et prend la taille d’un bâtiment de 20 étages. Il réduirait le temps de voyage vers Mars de 180 à 90 jours. La voile solaire est lente mais économique : elle utilise la pression des photons rebondissant sur la voile. Elle a été testée par la Nasa et se manœuvre comme un voilier !
Dernier chapitre : la géopolitique. Quelles sont les lois existantes pour encadrer cette éventuelle nouvelle ruée vers l’or ?Le Traité de l’espace a été signé en 1967 par 115 pays, en pleine guerre froide. Il affirme la primauté de l’intérêt commun sur l’intérêt d’un pays, interdit les bases militaires, exclut toute appropriation nationale, mais ne mentionne pas les acteurs privés. Aux USA, le Space Act (2015, renforcé en 2020) soutient l’exploitation de ressources spatiales par des compagnies privées américaines. L’ Accord Artémis, signé en 2020 par 55 pays dont la France, réfère au Traité de l’espace, mais ouvre la porte à l’exploitation commerciale. La Chine et la Russie ont signé un accord avec 11 pays, pour l’établissement d’une base lunaire en 2030. La Commission européenne a introduit à l’été 2025, un projet de loi pour « améliorer l’accès au marché et la sécurité spatiale ».
En conclusion de ce chapitre, l’auteur souligne les dangers de la présence des acteurs privés et plaide avec force pour une reprise en mains totale de l’espace par les autorités étatiques, similaire au modèle en cours pour l’Antarctique.
Ce petit résumé ne donne qu’un aperçu incomplet de l’ouvrage, qui fourmille d’informations diverses. Le texte est accessible, dépouillé de tout jargon scientifique, et complété par de nombreuses illustrations. Ce livre fera le bonheur de tout lecteur curieux, et l’aidera à mieux comprendre les énormes enjeux de la nouvelle aventure spatiale.
Pierre Potier